Question

13．化學(xué)興趣小組利用如圖所示專職，測(cè)定某碳酸類飲料中CO₂的含量．

（資料卡）
①CO₂與足量Ba（OH）₂反應(yīng)生成BaCO₃沉淀．（已知：BaCO₃的相對(duì)原子質(zhì)量為197）
②NaHCO₃與鹽酸反應(yīng)生成CO₂
現(xiàn)將一瓶500mL的碳酸飲料冷藏24小時(shí)（未結(jié)冰），開封后取出其中$\frac{1}{5}$的樣品加入到盛有過量NaOH溶液的容器中，充分反應(yīng)后作待測(cè)液，
請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置B中儀器①、②的名稱分別為分液漏斗和錐形瓶．加入足量鹽酸，裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCl=NaCl+H₂O、Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）裝置A的作用是除去空氣中的二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)后持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖菍⒀b置B中的二氧化碳?xì)怏w趕入到C裝置中．若飲料未冷藏，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏�。�（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（3）裝置D的作用是防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置．
（4）若測(cè)的C中BaCO₃的質(zhì)量為1.97g，則：該碳酸飲料中CO₂的含量4.4g/L．
（5）若只測(cè)定裝置C在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯偏高，原因是B中水蒸氣和氯化氫氣體等進(jìn)入C裝置．為了提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度，小組同學(xué)想到了下列幾種方法，你覺得下列各項(xiàng)措施中，不能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度的是C．（填字母序號(hào)）
A、將稀鹽酸改換成稀硫酸
B、在B～C之間添加盛有濃硫酸的洗氣裝置
C、在B～C之間添加盛有NaHCO₃的洗氣裝置．

Answer 1

分析 （1）由題目信息可知，一定量樣品加入到盛有過量NaOH溶液的容器中，充分反應(yīng)后作待測(cè)液；分液漏斗和錐形瓶是實(shí)驗(yàn)室常用的儀器，氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，配平即可．反應(yīng)后持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，若缺少裝置A，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，因?yàn)榭諝庵杏卸�氧化碳；若飲料未冷藏，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，因?yàn)闅怏w的溶解度與溫度成反比．
（2）根據(jù)空氣中含有二氧化碳?xì)怏w影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、二氧化碳的溶解度隨溫度的升高而減小分析回答有關(guān)的問題；
（3）根據(jù)空氣中含有二氧化碳分析；
（4）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鋇還反應(yīng)的化學(xué)方程式和碳酸鋇的質(zhì)量可求出二氧化碳的質(zhì)量，即可計(jì)算出該碳酸飲料中CO₂的含量；
（5）根據(jù)水蒸氣和氯化氫氣體進(jìn)入到C裝置分析回答．

解答 解：（1）分液漏斗方便加液體藥品，錐形瓶是常用的反應(yīng)容器，氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水和二氧化碳，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是；NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）由于空氣中含有二氧化碳?xì)怏w，影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，裝置A的作用是除去空氣中的二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)后持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾哪康氖菍⒀b置B中的二氧化碳?xì)怏w趕入到C裝置中；若飲料未冷藏，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，因?yàn)闅怏w的溶解度與溫度成反比；
（3）由于空氣中含有二氧化碳?xì)怏w影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，所以裝置D的作用是：防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置；
（4）設(shè)100mL碳酸飲料中二氧化碳的質(zhì)量為x
CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O
44                        197
x                          1.97g
$\frac{44}{197}=\frac{x}{1.97g}$   解得：x=0.44g
所以該碳酸飲料中CO₂的含量是4.4g/L
（5）由于B中水蒸氣和氯化氫氣體等進(jìn)入C裝置，若只測(cè)定裝置C在實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯偏高．
A、將稀鹽酸改換成稀硫酸，稀硫酸不具有揮發(fā)性，不影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度；
B、在B-C之間添加盛有盛有濃硫酸的洗氣裝置的洗氣裝置，除去了水蒸氣，能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度；
C、在B～C之間添加盛有NaHCO₃的洗氣裝置，氯化氫氣體與碳酸氫鈉反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，使測(cè)定的結(jié)果偏大，不能提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度．
故答為：（1）分液漏斗；錐形瓶；NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；（2）除空氣中的二氧化碳?xì)怏w，將裝置B中的二氧化碳?xì)怏w趕入到C裝置中，偏��；（3）防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入C裝置；（4）4.4；（5）B中水蒸氣和氯化氫氣體等進(jìn)入C裝置，C．

點(diǎn)評(píng) 有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡(jiǎn)單的方法；關(guān)于對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，要在兩個(gè)方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；二是設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡(jiǎn)便．